Випуски $\rightarrow$ Том 24, випуск 1 (2023)

Вплив контрольованого вальцювання на структурно-фазові перетворення

І. Є. Волокітіна$^1$, А. В. Волокітін$^2$, М. А. Латипова$^2$, В. В. Чигиринський$^1$, А. С. Колесніков$^3$

$^1$Рудненський індустріальний інститут, вул. 50 років Жовтня, 38; 111500 Рудний, Казахстан
$^2$Карагандинський індустріальний університет, просп. Республіки, 30; 101400 Темиртау, Казахстан
 $^2$Південно-Казахстанский університет ім. М. Ауезова, просп. Тауке хана, 5; 160012 Шимкент, Казахстан

Отримано 20.10.2022; остаточна версія — 24.01.2023 Завантажити PDF logo PDF

Анотація
Розвиток чорної металурґії значною мірою зумовлений вимогами провідних металоспоживчих галузей промисловости щодо підвищення експлуатаційних властивостей конструкційних криць з метою збільшення допустимих навантажень, пониження металомісткости та підвищення надійности машин, конструкцій, маґістральних газопроводів тощо. За значних обсягів виробництва металопрокату на передній план висувається також завдання пониження енергоспоживання та витрат сировинних ресурсів під час його виробництва. Важливими й актуальними у зв’язку з цим є роботи, спрямовані на створення металознавчих основ і розроблення нових технологій, що дають змогу виготовляти продукцію з потрібним поєднанням властивостей безпосередньо в потоці вальцівного стану (за виключенням подальшого термічного оброблення) шляхом цілеспрямованого керування процесами структуроутворення, а також розширення сфер ефективного застосування таких технологічних схем (щодо марочного та розмірного асортименту, амортизаційного призначення тощо). Такий підхід дає змогу підвищити конкурентоспроможність металопродукції, яка визначається досяжним поєднанням характеристик металу із пониженням витрат на його виробництво.

Ключові слова: пластична деформація, контрольоване вальцювання, структура, фаза, перетворення.

Citation: I. E. Volokitina, A. V. Volokitin, M. A. Latypova, V. V. Chigirinsky, and A. S. Kolesnikov, Effect of Controlled Rolling on the Structural and Phase Transformations, Progress in Physics of Metals, 24, No. 1: 132–156 (2023); https://doi.org/10.15407/ufm.24.01.132

Цитована література   
  1. I. Kozasu, C. Ouchi, T. Sampei, and T. Okita, Microalloying 75. Hystory and Theory (New York: 1977), p. 120.
  2. T. Tanaka, N. Tabata, T. Hatomura, and C. Shiga, Microalloying 75. Proc. Intern. Symp. Union Carbide Corp. (New York: 1977), p. 88.
  3. A. Naizabekov and I. Volokitina, Metallurgist, 64: 1029 (2021); https://doi.org/10.1007/s11015-021-01083-3
  4. I.E. Volokitina, Metal Science and Heat Treatment, 61: 234 (2019); https://doi.org/ 10.1007/s11041-019-00406-1
  5. K.J. Irvine, F.B. Pickering, and J.J. Gladman, JISI, 208: 717 (1970).
  6. A.J. DeArdo, G.A. Ratz, and P.J. Wray, Metallurgical Society of AIME: 682 (1981).
  7. H. Yada, Y. Matsuura, and T. Senuma, Japan Inst. Metals: 515 (1986).
  8. A. Volokitin, A. Naizabekov, I. Volokitina, and A. Kolesnikov, J. Chemical Technology and Metallurgy, 57: 809 (2022).
  9. R. Priestner, Rev. Met. Paris, 72, No. 4: 285 (1975). https://doi.org/10.1051/metal/197572040285
  10. R. Priestner, Y.M. Al-Horr, A.K Ibraheem, Materials Science and Technology, 18, No. 9: 973 (2002); https://doi.org/10.1179/026708302225004900
  11. R. Priestner and P.D. Hodgson, Materials Science and Technology, 8, No. 10: 849 (1992). https://doi.org/10.1179/mst.1992.8.10.849
  12. Y.I. Matrosov, Kontroliruemaya Prokatka — Mnogostadiinyy Protsess TMO Nizkolegirovannykh Stalei [Controlled Rolling — A Multistage Process of Low-Alloyed Steel Heat Treatment] (Steel: 1987) (in Russian).
  13. A. Naizabekov, S. Lezhnev, E. Panin, I. Volokitina, A. Arbuz, T. Koinov, and I. Mazur, J. Materials Engineering and Performance, 28: 200 (2019); https://doi.org/10.1007/s11665-018-3790-z
  14. W. Johnson, G.L. Baraya, and R.A.C. Slater, Int. J. Mechanical Sciences, 6: 409 (1964).
  15. S. Lezhnev, A. Naizabekov, E. Panin, and I. Volokitina, Procedia Engineering, 81: 1499 (2014). https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.10.180
  16. A. Volokitin, A. Naizabekov, and S. Lezhnev, METAL 2013: 376 (2013).
  17. A.A. Minaev, Sovmeshchennye Metallurgicheskie Processy [Combined Metallurgical Processes] (Technopark: 2008) (in Russian).
  18. Y. Mehdi, and M. Tisza, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 448: 1 (2018); https://doi.org/10.1088/1757-899X/448/1/012022
  19. T. Siwecki and G. Engberg, Thermo-Mechanical Processing in Theory, Modelling & Practice: 121 (1996).
  20. F.J. Siciliano and J.J. Jonas, Metall. Mater. Trans. A, 31: 511 (2000); https://doi.org/10.1007/s11661-000-0287-8
  21. V.I. Pogorzhelsky, Kontroliruyemaya Prokatka Nepreryvnolitogo Metalla [Controlled Rolling of Continuously Cast Metal] (Metallurgy: 1986) (in Russian).
  22. I. Volokitina, A. Kolesnikov, R. Fediuk, S. Klyuev, L. Sabitov, A. Volokitin, T. Zhuniskaliyev, B. Kelamanov, D. Yessengaliev, A. Yerzhanov, and O. Kolesnikova, Materials, 15: 2584 (2022); https://doi.org/10.3390/ma15072584
  23. O.P. Elesina, Sostoyanie i Perspektivy Razvitiya Uprochneniya Tolstolistovogo Prokata [State and Prospects for the Development of Hardening of Thick Plates. Rolled Products] (Chermetinformatsiya: 1986) (in Russian).
  24. J. Degenkolbe, and U. Schriever, Maschinenmark, 44: 66 (1988).
  25. V.I. Spivakov, E.A. Orlov, and I.V. Ganoshenko, Vybor Ratsional’noi Skhemy Kontroliruyemoi Prokatki Listov s Uskorennym Okhlazhdeniem na Reversivnom Stane [Selection of Rational Scheme of Controlled Rolling of Sheets with Accelerated Cooling on Reversing Mill] (Dnipropetrovsk: 2004) (in Russian).
  26. L.I. Efron, Vybor Ratsional’noi Skhemy Kontroliruemoi Prokatki Listov s Uskorennym Okhlazhdeniem na Reversivnom Stane [Formation of Structure and Mechanical Properties of Structural Steels during Thermomechanical Treatment in the Rolling Mill Flow] (Steel: 1995) (in Russian).
  27. S. Biswas, S.-J. Chen, and A. Satyanarayana, Dynamics and Control, 7: 327 (1997); https://doi.org/10.1023/A:1008268310234
  28. B. Lamberterie, Rev. Met. Paris, 103: 311 (2006); https://doi.org/10.1051/metal:2006131
  29. A. Ghosh, S. Das, S. Chatterjee, B. Mishra, and P. Ramachandra Rao, Mater. Sci. Eng. A, 348: 299 (2003). https://doi.org/10.1016/S0921-5093(02)00735-9
  30. S.Q. Yuan, G.L. Liang, and X.J. Zhang, J. Iron Steel Res. Int., 17: 60 (2010); https://doi.org/10.1016/S1006-706X(10)60143-4
  31. M.P. Phaniraj, B.B. Behera, and A.K. Lahir, J. Materials Processing Technology, 170: 323 (2005). https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.05.009
  32. J. Adamczyk, J. Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 14: 9 (2006).
  33. S. Zajac, T. Siwecki, B. Hutchinson, and M. Attlegаrd, Metall. Mater. Trans. A, 22: 2681 (1991); https://doi.org/10.1007/BF02851362
  34. J.D. Baird and R.R. Preston, Metallurgical Society of AIME: 419 (1973).
  35. I. Volokitina, A. Volokitin, А. Naizabekov, and S. Lezhnev, Metallurgist, 63: 978 (2020); https://doi.org/10.1007/s11015-020-00915-y
  36. I. Satoshi and M. Masaru, JFE Technical Report, 26: 86 (2021).
  37. G. Sun, L. Du, J. Hu, B. Zhang, and R.D.K. Misra, Mater. Sci. Eng. A, 746: 341 (2019); https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.01.020
  38. F.J. Humphreys and M. Hatherly, Recrystallization and Related Annealing Phenomena (Elsevier–Pergamon: 2004); https://doi.org/10.1016/b978-0-08-044164-1.x5000-2
  39. I.E. Volokitina, S.N. Lezhnev, E.P. Orlova, and G.G. Kurapov, Key Eng. Mater., 684: 346 (2016); https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.684.346
  40. I.V. Gorynin, V.I. Gorynin, V.A. Malyshevsky, E.I. Khlusova, E.V. Nesterova, V.V. Orlov, and G.Yu. Kalinin, Ehkonomnolegirovannyye Stali s Nanomodifitsirovannoi Strukturoy dlya Ehkspluatatsii v Ehkstremal’nykh Usloviyakh [Economically Alloyed Steels with Nanomodified Structure for Operation in Extreme Conditions] (Problems of Materials Science: 2008) (in Russian).
  41. V.P. Gorbatenko and A.V. Lukin, Analiz Anizotropnosti Doehvtektoidnykh Stalei pri Deformatsionno-Termicheskoi Obrabotke [Analysis of Anisotropy of Pre-Eutectoid Steels during Deformation Heat Treatment] (Steel: 2010) (in Russian).
  42. See https://megapredmet.ru/1-78462.html
  43. O.I. Gorbatov, Yu.N. Gornostyrev, P.A. Korzhavyi, and A.V. Ruban, Phys. Met. Metallogr., 117: 1293 (2016); https://doi.org/10.1134/S0031918X16130019
  44. I.K. Razumov, Yu.N. Gornostyrev, and M.I. Katsnelson, Phys. Metals Metallogr., 118: 362 (2017); https://doi.org/10.1134/S0031918X16130032
  45. W.C. Leslie and E. Hornbogen, Physical Metallurgy (Fourth Revised and Enhanced Edition) (Eds. R.W. Cahn and P. Haasen) (Elsevier Science BV: 1996), Vol. II, Ch. 17, p. 1555; https://doi.org/10.1016/B978-044489875-3/50022-3
  46. I.K. Razumov, D.V. Boukhvalov, M.V. Petrik, V.N. Urtsev, A.V. Shmakov, M.I. Katsnelson, and Yu.N. Gornostyrev, Phys. Rev. B, 90, No. 9: 094001 (2014); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.90.094101
  47. I. Leonov, A.I. Poteryaev, Yu.N. Gornostyrev, A.I. Lichtenstein, M.I. Katsnelson, V.I. Anisimov, and D. Vollhardt, Sci. Rep., 4: 5585 (2014); https://doi.org/10.1038/srep05585
  48. K.H. Levchuk, T.M. Radchenko, and V.A. Tatarenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 43, No. 1: 1 (2021); https://doi.org/10.15407/mfint.43.01.0001
  49. T.M. Radchenko, O.S. Gatsenko, V.V. Lizunov, and V.A. Tatarenko, Prog. Phys. Met., 21, No. 4: 580 (2020); https://doi.org/10.15407/ufm.21.04.580
  50. V.A. Tatarenko and T.M. Radchenko, Intermetallics, 11, Nos. 11–12: 1319 (2003); https://doi.org/10.1016/S0966-9795(03)00174-2
  51. M. Shaban, S. Gozalzadeh, and B. Eghbali, Materials Transactions, 52, No. 1: 8 (2011); https://doi.org/10.2320/matertrans.M2010287
  52. J. Sas, T. Kvackaj, O. Milkovič, and M. Zemko, Materials, 9, No. 12: 971 (2016); https://doi.org/10.3390/ma9120971
  53. C. Hong, N. Tao, X. Huang, and K. Lu, Acta Mater., 58, No. 8: 3103 (2010); https://doi.org/10.1016/j.actamat.2010.01.049
  54. I.E. Volokitina, Metal Sci. Heat Treat., 63: 163 (2021); https://doi.org/10.1007/s11041-021-00664-y
  55. R.A. Grange, Metall. Mater. Trans. B, 4: 2231 (1973); https://doi.org/10.1007/BF02669363
  56. S. Khare, K. Lee, and H.K.D.H. Bhadeshia, Int. J. Mater. Res., 100: 1513 (2009); https://doi.org/10.3139/146.110222
  57. C. Capdevila, J. Ferrer, C. García-Mateo, F. Caballero, V. López, and C. Andrés, ISIJ International, 46, No. 7: 1093 (2006); https://doi.org/10.2355/isijinternational.46.1093
  58. G. Krauss, ISIJ International, 35, No. 4: 349 (1995); https://doi.org/10.2355/isijinternational.35.349

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України,